广东省佛山市南海区罗村高级中学高一物理《第三章万有引力定律》练习.doc

广东省佛山市南海区罗村高级中学高一物理练习第三章万有引力定律及应用一、本章的两个核心规律：1、重力来源于万有引力（在忽略地球自转时可以认为万有引力等于重力）即： 得：（1）在地表有r=r： 求重力加速度： 求地球质量： 黄金代换：（2）高h处的重力加速度（r=r+h）: 2、做圆周运动的天体（卫星、行星）所需的向心力来源于万有引力 即： （1）求中心天体质量： 得： （2）求天体密度： 对近地卫星（r=r）,得： （3）求卫星周期： 得：（4）求：卫星的速度: 得：对：近地卫星（即rr）的卫星，其线速度二、三大宇宙速度：1、 第一宇宙速度（环绕速度）发射一个最低轨道的，这一速度我们称为第一宇宙速度，又称环绕速度 对第一宇宙速度的理解：第一宇宙速度是近地卫星的速度，第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，发射轨道越高（r越大）的卫星需要越大的速度；第一宇宙速度是做圆周运动的卫星最大的环绕速度（根据公式，r越大v越小）2、 第二宇宙速度（脱离速度）要发射一个卫星完全脱离地球引力，变为太阳的行星（绕太阳做圆周运动）所需的发射速度。3、 第三宇宙速度（逃逸速度）从地球上发射一个飞船完全脱离地球引力和太阳引力，逃离太阳系到其它星系所需的最小发射速度。三、同步卫星：在赤道正上方，绕地周期恰好等于地球自转周期的卫星。“同步”的含义就是和地球保持相对静止，所以其周期等于地球自转周期，即t=24h同步卫星的特点：在赤道正上方，与地面上的任一点均保持相对静止，绕地周期恰好等于地球自转周期的卫星，因为周期固定，因此所有同步卫星的轨道半径相等（在同一轨道上）、线速度大小相等。练习：1、已知一物体在地球表面时,地球对该物体的万有引力的大小为f,若将该物体移到距地球表面为2r处(r为地球直径),则地球对该物体的万有引力的大小变为（）a. f/4 b. f/8 c.f/16 d. f/252、一个物体在地球表面时的重力加速度为g0，则物体在距地心4r（r为地球的半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则：（ ）a、g=g0 b、g=g0 c、g=g0 d、g=g03、可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道：（ ）a、与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆b、与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆c、与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的d、与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的4、如图所示，卫星a、b、c在相隔不远的不同轨道上，以地球为中心做匀速圆周运动，且运动方向相同，若在某个时刻恰好在同一直线上，则当卫星b转过一个周期时，下列关于三颗a b c地地球 a b c卫星的说法正确的是（ ）a、三颗卫星的位置仍在一条直线上b、卫星a的位置超前于b，卫星c的位置滞后于bc、卫星a的位置滞后于b，卫星c的位置超前于bd、卫星a的位置滞后于b和c5、关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ）a. 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度b. 它等于人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度c. 它是卫星摆脱地球引力不再绕地球运动的最小发射速度d. 它是飞出太阳系所具有的最小发射速度6、火星与地球的质量之比为p，半径之比为q，则火星表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为（ ）a. b. c. d.7、同步卫星指相对于地面不动的人造卫星：（ ）a、它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离按需要选择不同值b、它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离是一定的c、它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值d、它只能在赤道的正上方，但离地心的距离是一定的8、若已知万有引力恒量，重力加速度，地球半径，则可知地球质量的数量级是：（ ） a、1018kg b、1020kg c、1022kg d、1024kg9、当航天飞机绕地球做匀速圆周运动时，航天飞机中的物体处于失重状态是指这个物体：（ ）a、不受地球的吸引力 b、地球吸引力与向心力平衡c、对支持它的物体的压力为零 d、以上说法都不对10、人造地球卫星的轨道半径越大，则：（ ）a、速度越小，周期越小 b、速度越小，周期越大c、速度越大，周期越小 d、速度越大，周期越大11、行星绕太阳作椭圆运动时，机械能增大（ ）a、向近日点运行时，引力做正功，机械能增大b、向远日点运行时，引力做负功，机械能减小c、万有引力是向心力 d、离太阳越远，速率越小12、某星球质量为地球质量的9倍，半径为地球的一半，在地球表面从某一高度平抛一物体，其水平射程为60m，则在该星球上，从同样高度，以同样的水平速度抛同一物体，其水平射程为：（ ）a、360m b、90m c、15m d、10m13、在某轨道上运行着轨道空间站h，在空间站同一轨道的后面不远处有宇宙飞船s，现在要将飞船与空间站对接，则可以实现的方法有：( )a飞船在同一轨道上加速与空间实现对接b飞船制动到较低轨道，然后再加速与空间站对接c飞船先加速到较高轨道，然后再制动与空间站对接d飞船停下这一轨道上，等待空间站运行一圈回来实现对接14、将卫星发射至近地圆轨道1（如图所示），然后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于q点，2、3相切于p点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是：a卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率。b卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度。c卫星在轨道1上经过q点时的加速度大于它在轨道2上经过q点时的加速度。d卫星在轨道2上经过p点的加速度等于它在轨道3上经过p点时的加速度。15、利用下列哪组数据，可以计算出地球质量：（ ）a已知地球半径和地面重力加速度b已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径和周期c已知月球绕地球作匀速圆周运动的周期和月球质量d已知同步卫星离地面高度和地球自转周期16、“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现a、b两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以下判断错误的是（ ）a天体a、b表面的重力加速度与它们的半径成正比b两颗卫星的线速度一定相等c天体a、b的质量可能相等d天体a、b的密度一定相等17已知某天体的第一宇宙速度为8 km/s，则高度为该天体半径的宇宙飞船的运行速度为a2km/s b4 km/s c4 km/s d8 km/s42002年12月30日凌晨，我国的“神舟”四号飞船在酒泉载人航天发射场发射升空，18、今年6月我国的“神舟”九号飞船与天宫一号顺利对接，.若地球的质量、半径和引力常量g均已知，根据以上数据可估算出“神舟”九号飞船的（ ）a.离地高度 b.环绕速度 c.发射速度 d.所受的向心力19、在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径r.地面上的重力加速度为g,则a.卫星运动的速度为 b.卫星运动的加速度为c.卫星运动的周期为